DE60201752T2 - M: N path protection - Google Patents
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Abstract
Description
Feld der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Telekommunikation und spezieller auf ein Verfahren und ein entsprechendes Netzwerkelement zum Pfadschutz in einem Übertragungsnetz.The The invention relates to the field of telecommunications and more particularly to a method and a corresponding network element for path protection in a transmission network.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Übertragungsnetze dienen zur Übertragung von Teilnehmersignalen, die im Allgemeinen Zubringersignale genannt werden, in Form von gemultiplexten Sendesignalen. Ein Übertragungsnetz besteht aus einer Anzahl physikalisch miteinander verbundener Netzwerkelemente, wie z.B. Add-/Drop-Multiplexer, Endgeräte-Multiplexer, Querverbindungseinrichtungen und Leitungseinrichtungen. Die physikalische Verbindung zwischen zwei Netzwerkelementen wird als Abschnitt oder Verbindung bezeichnet, während die Route, die ein bestimmtes Zubringersignal durch das Übertragungsnetz von Ende zu Ende nimmt, als Pfad bekannt ist. Obwohl im Zusammenhang mit dem Pfadschutz der Begriff des Pfades im Allgemeinen auch für ein Segment eines Pfades verwendet wird, wird in der oben angegebenen Spezifikation die besser geeignete Terminologie verwendet und zwischen ganzen Pfaden (von Ende zu Ende) und Pfad-Segmenten ohne Pfad-Abschluss-Funktion unterschieden. Ein Pfad wird durch eine Multiplexeinheit repräsentiert, wie z.B. durch einen virtuellen Container (VC-N) mit seiner zugehörigen Pfad-Kopfinformation (POH) in SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Umgekehrt wird ein Abschnitt durch einen kompletten Übertragungsrahmen repräsentiert, wie z.B. ein synchrones Transport-Modul (STM-N) mit seiner zugeordneten Abschnitts-Kopfinformation (SOH).transmission networks serve for transmission of subscriber signals, commonly called tributary signals be in the form of multiplexed transmission signals. A transmission network consists of a number of physically interconnected network elements, such as. Add / drop multiplexer, Terminal multiplexer, Cross connection devices and line devices. The physical Connection between two network elements is called section or Called connection while the route that a particular tributary signal through the transmission network from end to end as a path is known. Although related with the path protection the term of the path in general also for a segment A path is used in the specification given above the more appropriate terminology used and between whole Paths (end-to-end) and path segments without path-completion function are distinguished. A path is represented by a multiplex unit, e.g. through a virtual container (VC-N) with its associated path header information (POH) in SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Conversely, a section passes through a complete transmission frame represents such as. a synchronous transport module (STM-N) with its associated Section overhead (SOH).
Ein grundlegender Aspekt von Übertragungsnetzen ist die Dienstverfügbarkeit. Ein Übertragungsnetz selbst oder die Kombination von Netz und Netzwerkmanagement muss daher die Mittel und Einrichtungen zur Verfügung stellen, die eine ausreichende Verfügbarkeit sicherstellen. Typischerweise unterscheidet man bei diesen Netzwerk-Mechanismen Ersatzschaltung und Wiederherstellung. Das Prinzip beider ist es, den Verkehr einer ausgefallenen Verbindung auf eine Reserveverbindung umzuleiten. Wiederherstellung bedeutet die Interaktion des Netzwerkmanagements, um eine alternative Route durch das Netz zu bestimmen, während Ersatzschaltung spezielle Reserve-Ressourcen verwendet, die bereits verfügbar sind und im Netz für diesen Zweck bereitgestellt sind.One fundamental aspect of transmission networks is the service availability. A transmission network itself or the combination of network and network management must therefore provide the means and facilities that are adequate Availability to ensure. Typically one differentiates with these network mechanisms Replacement circuit and recovery. The principle of both is the traffic of a failed connection to a reserve connection redirect. Recovery means the interaction of network management, to determine an alternative route through the network while spare circuit uses special reserve resources that are already available and in the net for provided for this purpose.
Ersatzschaltungs-Mechanismen werden weit verbreitet eingesetzt und sind standardisiert. Zum Beispiel werden in ITU-T G.841 und G.783 mehrere Ersatzschaltungs-Mechanismen für SDH-Netze beschrieben, und in G.709, G.798 werden entsprechende Ersatzschaltungs-Mechanismen für OTNs (Optical Transport Networks, optische Übertragungsnetze) beschrieben.Equivalent circuit mechanisms are widely used and standardized. For example In ITU-T G.841 and G.783, several equivalent circuit mechanisms are used for SDH networks and G.709, G.798, corresponding equivalent circuit mechanisms for OTNs (Optical Transport Networks).
Abschnitts-Ersatzschaltung bezieht sich auf den Schutz einer physikalischen Verbindung zwischen zwei Netzwerkelementen. Bekannte Abschnitts-Ersatzschaltungs-Mechanismen sind 1+1 MSP (Multiplex Section Protection), 1:1 MSP, 1:n MSP und MS-SPRING (Multiplex Section Shared Protection Ring). 1+1 MSP bedeutet, dass zwei redundante Verbindungen zwischen zwei Netzwerkelementen bereitgestellt werden und dass der gesamte Verkehr dauerhaft zu den Ersatzverbindungen überbrückt wird, so dass das empfangende Netzwerkelement das bessere der beiden empfangenen Signale auswählen kann. 1:1 MSP bedeutet, dass die Ersatzverbindung für zusätzlichen Verkehr verwendet werden kann, der bei einem Ausfall der Arbeitsverbindung sofort abgeschaltet wird, und wobei der geschützte Verkehr von der ausgefallenen Arbeitsverbindung zur zur Ersatzverbindung umgeschaltet wird. 1:n MSP bezeichnet einen Ersatzschaltungs-Mechanismus, bei dem eine Ersatzverbindung zum Schutz von n Arbeitsverbindungen dient. Bei einem Ausfall wird der Verkehr von der ausgefallen Verbindung zur Ersatzverbindung umgeschaltet. 1:1 MSP, 1:n MSP und MS-SPRING erfordern ein Protokoll, um einen Ausfall von der Senke zur Quelle zu melden und die Umschaltung zu synchronisieren. Bei SDH werden die Bytes K1/K2 in der Abschnitts-Kopfinformation (SOH) für diesen Zweck benutzt.Section equivalent circuit refers to the protection of a physical connection between two Network elements. Known section replacement circuit mechanisms are 1 + 1 MSP (Multiplex Section Protection), 1: 1 MSP, 1: n MSP and MS-SPRING (Multiplex Section Shared Protection Ring). 1 + 1 MSP means that two redundant connections between two network elements be provided and that all traffic is permanent too the substitute connections are bridged, so the receiving network element is the better of the two received Select signals can. 1: 1 MSP means the replacement connection for additional Traffic can be used in the event of a work connection failure immediately shut off, and where the protected traffic from the failed Work connection is switched to the replacement connection. 1: n MSP refers to an equivalent circuit mechanism in which a spare connection serves to protect n work connections. In case of failure the traffic from the failed connection to the replacement connection switched. 1: 1 MSP, 1: n MSP and MS-SPRING require a protocol, to report a failure from the sink to the source and the switchover to synchronize. In SDH, the bytes K1 / K2 in the section header information become (SOH) for used this purpose.
Im Gegensatz dazu bezieht sich der Pfadschutz auf den Schutz eines Pfades oder eines Segmentes davon. In G.783 wird ein 1+1-Pfadschutz-Mechanismus für SDH beschrieben, der als SNCP (Sub-Network Connection Protection) bekannt ist. Wie bei 1+1 MSP wird der geschützte Verkehr ständig auf einen speziellen Ersatzpfad gebrückt. Eine Pfad-Abschluss-Funktion, die für einen Schutz auf der Pfad-Ebene erforderlich ist, wird in dem Entwurf G.gps (CD-GPS01) der Studiengruppe 15 der ITU-T diskutiert. Ein Protokoll zum automatischen Schutz auf Pfad-Ebene befindet sich noch in der Diskussion und ist noch nicht definiert, so dass ein 1:1- oder 1:n-Schutz auf Pfad-Ebene heute nicht möglich ist.in the In contrast, path protection refers to the protection of a Path or a segment thereof. G.783 becomes a 1 + 1 path protection mechanism for SDH described as SNCP (Sub-Network Connection Protection) is. As with 1 + 1 MSP, the protected traffic is constantly on bridged a special replacement path. A path completion function that provides protection at the path level is required in the draft G.gps (CD-GPS01) of the study group 15 of the ITU-T discussed. A protocol for automatic protection located at path level is still under discussion and is not yet defined, so that 1: 1 or 1: n path-level protection is not possible today.
Somit benötigen vorhandene Pfadschutz-Mechanismen eine Ersatzkapazität von 100 der Ressourcen für den Schutz im Netzwerk, erlauben aber eine schnelle Umgehung des Fehlers bezüglich der Verfügbarkeit, typischerweise in weniger als 50ms.Thus, existing path protection mechanisms require a spare capacity of 100% of the resources for protection on the network, but allow a quick bypass of the availability error, typically in less than 50ms.
Der Konferenzbeitrag "Network protection and OA&M mechanism für WDM optical path transport networks" von S. Okamoto et al, ICC 98, conference record IEEE International Conference on Communications, Atlanta, GA, USA, 7.–11. Juni 1998, Seite 207-212 beschreibt ein geschichtetes Übertragungsnetz, das aus einer Übertragungsnetz-Ebene mit einem optischen WDM-Pfad und einer SDH-Übertragungsnetz-Ebene besteht. Wenn ein Fehler auftritt, wird zuerst eine Wiederherstellung des optischen Pfades aktiviert. Wenn die Wiederherstellung des optischen Pfades nicht erfolgreich ist, wird eine SDH-Pfad-Wiederherstellung höherer Ordnung aktiviert. Somit wird ein Reserve-Pfad höherer Ordnung benötigt. Darüber hinaus werden in der Ebene des optischen Pfades zwei Arbeitspfade eingerichtet, einer für den in Betrieb befindlichen SDH-Pfad und der andere für den Reserve-SDH-Pfad. Dies bedeutet, dass optische Reserve-Pfade sowohl für Arbeits-, als auch Reserve-SDH-Pfade benötigt werden. Die Fehlerbenachrichtigung erfolgt unter Verwendung von OLOS-(optical loss of signal)-Alarmen anstelle des AIS (Alarm Indication Signal). Dieses Ersatzschaltungsverfahren erfordert eine große Menge Ersatzkapazität.Of the Conference contribution "Network protection and OA & M mechanism for WDM optical path transport networks "by S. Okamoto et al., ICC 98, conference IEEE International Conference on Communications, Atlanta, GA, USA, 7.-11. June 1998, pages 207-212 describes a layered transmission network, that from a transmission network level with a WDM optical path and an SDH transmission network layer. If an error occurs, a recovery of the optical path activated. When the restoration of the optical Path is unsuccessful, higher order SDH path restoration is activated. Consequently becomes a reserve path higher Order needed. About that In addition, in the plane of the optical path, two working paths become furnished, one for the SDH path in use and the other one for the spare SDH path. This means that optical reserve paths for both labor, as well as reserve SDH paths needed become. The error notification is done using OLOS (optical loss of signal) alarms instead of the AIS (Alarm Indication Signal). This replacement circuit method requires a large amount Spare capacity.
Wiederherstellungs-Mechanismen werden in das Netzwerkmanagement eingeführt, um die Ersatz-Ressourcen eines Netzes zu benutzen, um den Verkehr auf flexible Weise zu schützen und dadurch die erforderliche Menge an Ersatz-Ressourcen in einem vermaschten Netz zu verringern.Recovery mechanisms are introduced to the network management to the replacement resources a network to protect traffic in a flexible and thereby the required amount of replacement resources in a meshed network to reduce.
Wiederherstellungs-Mechanismen verwenden weniger Ersatzkapazität, bieten jedoch eine Umgehung des Fehlers mit geringerer Geschwindigkeit, typischerweise im Bereich einiger Sekunden da vom Netzwerkmanagement-System komplett neue Pfade durch das Netz aufgebaut werden müssen, nachdem ein Fehler aufgetreten ist. Daher wird die Wiederherstellung für viele Anwendungen als zu langsam angesehen.Recovery mechanisms use less spare capacity, however offer a bypass of the error at a slower speed, typically in the range of a few seconds since the network management system completely new paths through the network must be built after an error has occurred. Therefore, the restoration is for many Applications considered too slow.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizienteres und flexibleres Schutzverfahren auf Pfad-Ebene bereitzustellen, das die Umgehung des Fehlers in kürzerer Zeit als bei bekannten Wiederherstellungsverfahren erlaubt, wobei weiterhin weniger Ersatz-Ressourcen im Netz benotigt werden als bei herkömmlichen 1+1-Pfadschutz-Mechanismen.It is therefore an object of the present invention, a more efficient and provide a more flexible path-level protection method, that bypasses the error in less time than known Restore allowed, while still having fewer spare resources needed in the network than conventional 1 + 1 path protection mechanisms.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Diese und andere Ziele, die weiter unten erscheinen, werden durch ein Verfahren erreicht, das einen 1:n- oder m:n-Pfadschutz-Mechanismus implementiert. Statt ein Protokoll zur Kommunikation von Fehlern und zur Synchronisation der Umschaltung vom aktiven Pfad auf den Ersatzpfad zu definieren, werden die vorhandene Tandemverbindungs-Überwachungsfunktion (TCM), eine erzwungene Tandemverbindungs-Defektanzeige in Rückwärtsrichtung (TC-RDI) und eine Tandemverbindungs-Pfad-Verfolgungs-Kennung (TC-TTI) benutzt. Vorzugsweise wird das Schutzverfahren mit der Hintergrund-Wiederherstellung ausgefallener Pfade über das Netzwerkmanagement kombiniert, um den Schutz nach einem Fehler wiederherzustellen oder den Ersatzpfad wieder zurückzuschalten, nachdem wieder ein neuer Arbeitspfad aufgebaut wurde.These and other goals that appear below will be introduced by Achieved method that implements a 1: n or m: n path protection mechanism. Instead of a protocol for communication of errors and for synchronization to define the switchover from the active path to the substitute path, be the existing tandem connection monitoring function (TCM), a forced tandem connection fault indication in reverse direction (TC-RDI) and a tandem connection path trace identifier (TC-TTI). Preferably the protection procedure with the background restoration becomes more unusual Paths over The network management combines protection to a fault restore or switch back the replacement path, after a new work path has been set up again.
Insbesondere enthält das Schutzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte zur Wiederherstellung des Verkehrs nach dem Auftreten eines Fehlers, der einen geschützten Netzwerk-Pfad beeinflusst. Zuerst wird mindestens ein geschützter Pfad-Abschnitt zwischen einem ersten Netzwerkelement und einem zweiten Netzwerkelement bereitgestellt, und mindestens ein Ersatz-Pfad-Abschnitt wird ebenfalls zwischen dem ersten Netzwerkelement und dem zweiten Netzwerkelement bereitgestellt. Eine Tandemverbindungs-Überwachungsfunktion wird auf dem geschützten Pfad-Segment aktiviert. Das geschützte Pfad-Segment wird mit einer Tandemverbindungs-Überwachungsfunktion auf Fehler überwacht, und bei Erkennung eines Fehlers wird das Auftreten dieses Fehlers an des Netzwerkelement am anderen Ende gemeldet, wozu eine Defekt-Anzeige benutzt wird, und der Verkehr wird vom aktiven Segment zum Ersatz-Pfad-Segment umgeschaltet. Bei Empfang der Tandemverbindungs-Defektanzeige in Rückwärtsrichtung im Netzwerkelement am anderen Ende, schaltet dieses den Verkehr ebenfalls vom aktiven zum Reserve-Pfad-Segment um. Im Fall von mehr als einem geschützten Pfad-Segment wird der ausgefallene Pfad mittels einer eindeutigen Pfad-Verfolgungs-Kennung gekennzeichnet, die am Ersatz-Pfad-Segment empfangen wird. Bei mehreren Ersatz-Pfad-Segmenten wird ein Netzwerkknoten als Slave-Knoten definiert, welcher der vom Master-Knoten ausgelösten Umschaltung folgen und dasselbe Ersatz-Pfad-Segment wie der Master wählen muss. Vorzugsweise wird durch eine Kombination von zwei Zeitgebern die Rückkehr von einer Fehlerbedingung in den Normalbetrieb ermöglicht.Especially contains the protective method according to the present invention Invention the following steps to restore the traffic after the occurrence of an error affecting a protected network path. First, at least one protected Path section between a first network element and a second Network element provided, and at least one spare path section is also between the first network element and the second Network element provided. A tandem connection monitoring function will open the protected Path segment activated. The protected path segment is included a tandem connection monitoring function monitored for errors, and if an error is detected, the occurrence of this error occurs reported at the network element at the other end, including a defect indication is used, and the traffic is switched from the active segment to the replacement path segment switched. Upon receipt of tandem connection failure indication in reverse direction in the network element at the other end, this switches the traffic also from the active to the reserve path segment. In the case of more than one protected Path segment becomes the failed path by means of a unique path trace identifier which is received at the spare path segment. For several Replacement path segments, a network node is defined as a slave node, which follow the switch triggered by the master node and the same replacement path segment as the master must choose. Preferably by a combination of two timers the return from an error condition in the normal mode allows.
Die Erfindung erlaubt eine sehr schnelle Wiederherstellung nach einem Fehler und kann als Erweiterung vorhandener Mechanismen implementiert werden, was einen geringen Implementationsaufwand bedeutet und die Möglichkeit einer schrittweisen Implementation bietet.The invention allows a very fast recovery from an error and can be used as an extension Implementation of existing mechanisms are implemented, which means a low implementation effort and offers the possibility of a step-by-step implementation.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denenin the The following are preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings described in which
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Die
Erfindung erkennt den Bedarf nach einem effizienteren, aber inhärent schnelleren
Schutzverfahren auf der Pfad-Ebene in einem Übertragungsnetz. Die Erfindung
schlägt
daher einen m:n-Subnetzwerk-Verbindungsschutz (SNCP) vor, bei dem
n Arbeitspfade durch m Ersatzpfade (0 < m ≤ n)
geschützt
werden. Ein m:n-Subnetzwerk-Verbindungsschutz ist schematisch in
Der m:n-Schutz bedeutet, dass die Leitweglenkung der Arbeitspfade sowie der Ersatzpfade so weit wie möglich über verschiedene physikalische Pfade erfolgt, um die Wahrscheinlichkeit für gleichzeitige mehrfache Fehler in der Konfiguration zu verringern.Of the m: n protection means that the routing of the working paths as well the replacement paths as much as possible over different Physical paths are made to the probability of simultaneous to reduce multiple errors in the configuration.
Da die Arbeitspfade offensichtlich nicht dauerhaft mit den entsprechenden Ersatzpfaden verbunden werden können, ist eine Kommunikation zwischen Senken- und Quellen-Netzwerkelement erforderlich, um Fehlerbedingungen zu melden und auszuhandeln, welches Ersatz-Pfad-Segment verwendet wird, sowie die Umschaltung zu synchronisieren. Eine Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, die vorhandene Tandemverbindungs-Überwachungsfunktion zu verwenden, die in ITU-T G.707, G.709 und G.738 spezifiziert ist. Die Tandemverbindungs-Überwachung in SDH verwendet das Byte N1 der Pfad-Kopfinformation (POH) des virtuellen Containers (VC-4) und erzeugt einen Mehrfachrahmen mit 76 Bytes, der im N1-Byte periodisch wiederholt wird. Auf der Ebene VC-12 oder VC-3 steht für diese Funktion das N2-Byte zur Verfügung.There the work paths obviously not permanent with the corresponding ones Spare paths can be connected is a communication between sink and source network element required to report and negotiate error conditions Replacement path segment is used, as well as to synchronize the switching. A basic idea of the present invention is the existing Tandem connection monitoring function to use specified in ITU-T G.707, G.709 and G.738. The tandem connection monitoring In SDH, the byte N1 uses the path header information (POH) of the virtual container (VC-4) and creates a multiframe with 76 bytes, which is repeated periodically in the N1 byte. On the layer VC-12 or VC-3 stands for this function provides the N2 byte.
Eine Tandemverbindung wird üblicherweise auf einem Segment eines Pfades definiert, das auch als Trail bezeichnet wird, und existiert zum Zweck der Alarm- und Leistungsüberwachung.A Tandem connection becomes common defined on a segment of a path, also called a trail is, and exists for the purpose of alarm and performance monitoring.
Zum Beispiel kann eine Tandemverbindung über eine verbundene Sequenz von Abschnitten auf einem Übertragungspfad übertragen werden.To the Example may be a tandem connection via a linked sequence from sections on a transmission path become.
In den Figuren werden Tandemverbindungs-Quellen- und Senken-Funktionen als gedrehte Dreiecke gezeigt, die nach links oder nach rechts zeigen. Dreiecke, die in Senderichtung zeigen, bezeichnen TC-Quellenfunktionen, und die in Empfangsrichtung zeigenden Dreiecke bezeichnen TC-Senkenfunktionen. Nicht eingreifende Tandemverbindungs-Überwachungsfunktionen werden durch umgekehrte Dreiecke dargestellt.In The figures are turned tandem connection source and sink functions Triangles pointing to the left or to the right are shown. Triangles, in transmission direction denote TC source functions, and the receive-facing triangles denote TC sink functions. Will not be intervening tandem connection monitoring functions represented by inverted triangles.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Tandemverbindungen auf den Arbeits-Pfad-Segmenten zwischen NE1 und NE2 erzeugt. Zum Beispiel wird eine Tandemverbindung TC1 für das Arbeits-Pfad-Segment 1W zwischen Abschlusspunkt 1N und dem Koppelvielfach erzeugt und wird am entsprechenden Punkt 1W überwacht.According to the present Invention tandem links are placed on the working path segments between NE1 and NE2 generated. For example, a tandem connection TC1 for the Working path segment 1W between termination point 1N and the coupling matrix is generated and is monitored at the corresponding point 1W.
Vorzugsweise werden Tandemverbindungen auch auf den Ersatzpfaden 1P–nP erzeugt und überwacht. Es muss darauf hingewiesen werden, dass auf den Ersatz-Pfad-Segmenten entweder die TC-Abschluss-Funktionen oder die nicht eingreifenden TC-Überwachungsfunktionen aktiviert sind, aber nicht beide gleichzeitig.Preferably Tandem connections are also generated on the replacement paths 1P-nP and monitored. It must be noted that on the replacement path segments either the TC completion functions or the non-intrusive ones TC monitoring functions are activated, but not both at the same time.
Die
In einem nächsten in Feld 3 gezeigten Schritt erkennt die Tandemverbindungs-Überwachungsfunktion von Netzwerkelement NE1 die RDI im empfangenen Signal. Als Folge-Aktion überbrückt das Netzwerkelement NE1 auch den Verkehr von 1N zu 1P. NE1 kann jedoch seine Auswahl von 1W beibehalten, um Verkehr von 1N zu empfangen. Weiterhin empfängt NE1 auch Verkehr von 1N über Ersatz-Pfad-Segment 1P, da das Netzwerkelement NE2 am entfernten Ende eine Brücke von 1N auf 1P geschaltet hat, und kann somit auf gleiche Weise 1P für den Verkehr von 1N wählen. Da beide Netzwerkelemente dasselbe Ersatz-Pfad-Segment 1P gewählt haben, sind keine Korrekturmaßnahmen erforderlich (Feld 4). Nun ist die Umschaltung beendet und der Verkehr vom ausgefallenen Pfad-Segment 1W wieder hergestellt.In one next The step shown in box 3 recognizes the tandem connection monitoring function of Network element NE1 the RDI in the received signal. As a result, the action bridges Network element NE1 also traffic from 1N to 1P. However, NE1 can keep its selection of 1W to receive traffic from 1N. Continue to receive NE1 also traffic from 1N over Replacement path segment 1P because the network element NE2 is on the remote End a bridge from 1N to 1P, and can thus 1P in the same way for the Select traffic from 1N. Since both network elements have the same spare path segment 1P, are not corrective actions required (field 4). Now the switching is over and the traffic restored from the failed path segment 1W.
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die erzwungene TC-RDI ständig in das Verkehrssignal eingefügt wird, solange der Fehler auf Arbeits-Pfad-Segment 1W bestehen bleibt. Gemäß dem herkömmlichen Tandemverbindungs-Protokoll würde jede RDI sofort verschwinden, wenn der Verkehr über das Ersatz-Pfad-Segment wiederhergestellt wird. Daher wäre es gemäß dem herkömmlichen TC-Protokoll nicht möglich, den Status des ausgefallenen Arbeits-Pfad-Segmentes 1W von der Senke zur Quelle zu melden.It It is important to note that according to the present invention the enforced TC-RDI constantly inserted in the traffic signal as long as the error persists on work path segment 1W. According to the conventional Tandem connection protocol would Any RDI will disappear immediately if traffic is over the replacement path segment is restored. Therefore would be it according to the conventional TC protocol not possible, the status of the failed work path segment 1W from the sink to report to the source.
Die eindeutige Tandemverbindungs-Pfad-Verfolgungs-Kennung (TC-TTI) wird dazu verwendet, den gebrückten Verkehr auf einem Ersatz-Pfad-Segment zu erkennen. Dies ist besonders wichtig, wenn mehrere Ersatz-Pfad-Segmente mehrere Arbeits-Pfad-Segmente schützen und es somit nicht sicher wäre, welches Arbeits-Pfad-Segment mit welchem Ersatz-Pfad-Segment gebrückt ist.The unique Tandem Link Path Tracking Identifier (TC-TTI) is used to the bridegroom Detect traffic on a replacement path segment. This is special important if multiple replacement path segments protect multiple work path segments and it would not be safe which work path segment is bridged with which replacement path segment.
Anstatt die TC-RDI zu verwenden, kann auch die Ausgangs-Defekt-Anzeige (ODI) der Tandemverbindung verwendet werden. In diesem Fall muss die ODI auf inaktiv gezwungen werden, solange kein Tandemverbindungs-Defekt erkannt wurde, und sie muss auf aktiv gezwungen werden, wenn ein Tandemverbindungs-Defekt erkannt wird. Die Verwendung der ODI anstelle der TC-RDI hat den Vorteil, dass die Daten der Leistungsüberwachung am entfernten Ende nicht gestört werden.Instead of using the TC-RDI, the tandem connection output fault indication (ODI) can also be used. In this case, the ODI must be forced inactive as long as no tandem connection failure has been detected, and it must be forced to active when a tandem connection failure is detected. The use of the ODI instead of the TC-RDI has the advantage that the data of the Performance monitoring at the far end should not be disturbed.
Die Fehlerbedingungen der Tandemverbindungs-Überwachung können beliebige der folgenden Fehler sein:
- TC-SSF Tandemverbindungs-Server-Signal ausgefallen, d.h. die nächsthöhere Server-Ebene ist bereits ausgefallen, SSF wird somit erzeugt, um die Fehlleitung von Alarmen auf unteren Ebenen zu verhindern.
- TC-UNEQ Tandemverbindung nicht vorhanden, d.h. es wird keine Tandemverbindungs-Information empfangen.
- TC-TIM Tandemverbindungs-Pfad-Verfolgungs-Kennung passt nicht, d.h. es wird eine falsche TC-TTI empfangen.
- TC-LTC Verlust der Tandemverbindung, d.h. ein Tandemverbindungs-Signal wird empfangen, aber der TC-Mehrfachrahmen ist fehlerhaft und kann nicht ausgewertet werden.
- TC-SSF tandem connection server signal has failed, ie the next higher server level has already failed, SSF is thus generated to prevent the misdirection of lower level alarms.
- TC-UNEQ tandem connection not available, ie no tandem connection information is received.
- TC-TIM Tandem Connection Path Trace ID does not match, ie an incorrect TC-TTI is received.
- TC-LTC loss of tandem connection, ie a tandem connection signal is received, but the TC multiframe is faulty and can not be evaluated.
Reaktion auf die Erkennung von RDI auf dem ausgefallenen Pfad-Segment 1W einen anderen Ersatz-Pfad mP gewählt hat. Dies kann in der Situation auftreten, wenn kein Ersatz-Pfad-Segment bereits Tandemverbindungs-Information TC1 von 1N enthält. Daher ist eine Korrektur der Umschaltung erforderlich. Netzwerkelement NE1 auf der linken Seite wird als Slave definiert, während Netzwerkelement NE2 auf der rechten Seite als Master definiert wird. Netzwerkelement NE1 erkennt Tandemverbindung TC1 vom ausgefallenen Pfad-Segment 1W auf Ersatz-Pfad-Segment 1P. Als Slave-Netzwerkelement muss es der Entscheidung von Netzwerkelement NE2 folgen und konfiguriert seine Brücke 1N–nP neu auf 1N–1P und wählt 1P für den Empfang von Verkehr für 1N.reaction on the detection of RDI on the failed path segment 1W a another replacement path mP chosen Has. This can occur in the situation if no replacement path segment already contains tandem connection information TC1 of 1N. Therefore a correction of the switching is required. Network element NE1 on the left side is defined as slave while network element NE2 on the right side is defined as Master. Network element NE1 detects tandem connection TC1 from the failed path segment 1W on replacement path segment 1P. It must be as a slave network element follow the decision of network element NE2 and configured his bridge 1N nP new to 1N-1P and choose 1P for receiving traffic for 1N.
Gleichzeitig erkennt Netzwerkelement NE2 am entfernten Ende Tandemverbindungs-Information TC1 von 1W in mP, der anfangs von Netzwerkelement NE1 gewählt wurde. Da Netzwerkelement NE2 als Master definiert ist, behält er seine Brücke und die Auswahl auf 1P bei.simultaneously Network element NE2 detects tandem connection information at the far end TC1 of 1W in mP initially selected by network element NE1. Since network element NE2 is defined as master, it retains its bridge and the selection at 1P.
Nachdem der Zeitgeber WRS in Netzwerkelement NE2 abgelaufen ist, wird Pfad-Segment 1W für 1N ausgewählt, und ein zweiter Zeitgeber, der WRB (Wait to Remove Bridge) genannt wird, wird gestartet (Feld 5). Zu ungefähr der selben Zeit läuft der Zeitgeber WRS in Netzwerkelement NE1 ebenfalls ab (Feld 6), und Netzwerkelement NE1 wählt falls nötig 1W erneut als aktives Pfad-Segment für 1N und startet seinen zweiten Zeitgeber WRB.After this the timer WRS has expired in network element NE2, becomes path segment 1W for 1N selected, and a second timer, called the WRB (Wait to Remove Bridge) will be started (field 5). At about the same time it runs Timer WRS in network element NE1 also off (field 6), and network element NE1 dials if necessary 1W again as the active path segment for 1N and starts its second timer WRB.
Nachdem der Zeitgeber WRB in Netzwerkelement NE2 abgelaufen ist, entfernt NE2 die Brücke von 1N zu 1P (Feld 7). Zu ungefähr derselben Zeit läuft der Zeitgeber WRB in Netzwerkelement NE1 ebenfalls ab (Feld 8), und NE1 entfernt die Brücke von 1N zu 1P ebenfalls, und die Rückkehr zum Normalbetrieb ist beendet.After this the timer WRB has expired in network element NE2 NE2 the bridge from 1N to 1P (box 7). To about same time runs the timer WRB in network element NE1 also off (box 8), and NE1 removes the bridge from 1N to 1P as well, and the return to normal operation is completed.
Nachdem der Zeitgeber WRB in Netzwerkelement NE2 abgelaufen ist, entfernt NE2 die Brücke von 1N zu 1P (Feld 6). Zu ungefähr derselben Zeit läuft der Zeitgeber WRB in Netzwerkelement NE1 ebenfalls ab (Feld 7), und NE1 entfernt die Brücke von 1N zu 1P ebenfalls, und die Rückkehr zum Normalbetrieb ist beendet.After this the timer WRB has expired in network element NE2 NE2 the bridge from 1N to 1P (box 6). To about same time runs the timer WRB in network element NE1 also off (field 7), and NE1 removes the bridge from 1N to 1P as well, and the return to normal operation is completed.
Ein
Zustandsdiagramm für
einen Ersatzpfad ist in
- FAILED Dieser Zustand wird eingenommen, wenn im Zustand IDLE die TC(P)-Senke oder während PENDING/PROTECTING/WRB/WRS die TC(P)-Überwachung einen TC-Fehler (=TC-SSF, TC-UNEQ, TC-TIM oder TC-LTC) oder TC RDI erkannt hat. TC-TIM wird nur berücksichtigt, wenn es zu keiner TC-TTI passt, die für die Arbeitspfade definiert sind. P wird kontinuierlich mit einer TC(p)-Senken-/Quellen-Funktion überwacht. Während der Ersatzumschaltung liegt übrigens ein aktiver TC-TIM-Alarm vor, und die erzwungen eingefügte TC-RDI wird von TC(p) nicht gemeldet, da der TIM-Alarm TC-RDI unterdrückt.
- IDLE xP läuft im Leerlauf und wird mit TC(P) (Senke/Quelle) überwacht, und es liegt kein TC-Fehler oder TC-RDI vor.
- PENDING xP wird zum Schutz von yW ausgewählt. Der normale Pfad (yN) wird zu xP überbrückt, und xP wird gewählt. Für den Fall, dass yW einen TC-Fehler erkennt, wird die TC-Quelle an yN gezwungen, TC-RDI einzufügen. Das NE am entfernten Ende hat die Ersatzumschaltung noch nicht ausgelöst. yW muss gewählt werden, wenn er nur in TC-RDI ist.
- PROTECTING xP dient als Ersatz für yW. Der normale Pfad (yN) wird zu xP gebrückt und xP wird gewählt. Für den Fall, dass yW einen TC-Fehler erkennt, wird die TC-Quelle an yN gezwungen, TC-RDI einzufügen.
- WRS "Wait to Reverse Selector", yW OK, Brücke zu xP, xP ausgewählt
- WRB "Wait to Remove Bridge", yW OK, Brücke zu xP, yW ausgewählt
A state diagram for a replacement path is in
- FAILED This state is assumed when the TC (P) sink is in the IDLE state or the TC (P) monitoring during PENDING / PROTECTING / WRB / WRS a TC error (= TC-SSF, TC-UNEQ, TC-TIM or TC-LTC) or TC RDI. TC-TIM is considered only if it does not match any TC-TTI defined for the working paths. P is continuously monitored with a TC (p) sink / source function. Incidentally, during the spare switch, there is an active TC-TIM alarm, and the TC-RDI force-inserted is not reported by TC (p) because the TIM alarm suppresses TC-RDI.
- IDLE xP idles and is monitored by TC (P) (sink / source) and there is no TC error or TC-RDI.
- PENDING xP is selected to protect yW. The normal path (yN) is bypassed to xP, and xP is chosen. In the event that yW detects a TC error, the TC source at yN is forced to insert TC-RDI. The NE at the far end has not yet initiated the spare switch. yW must be chosen if he is only in TC-RDI.
- PROTECTING xP serves as a replacement for yW. The normal path (yN) is bridged to xP and xP is chosen. In the event that yW detects a TC error, the TC source at yN is forced to insert TC-RDI.
- WRS "Wait to reverse selector", yW OK, jumper to xP, xP selected
- WRB "Wait to Remove Bridge", yW OK, bridge to xP, yW selected
In
Signal-EreignisseSignal Events
- W ok TC-Fehler und TC-RDI beseitigt (Übergang 'W nok' -> 'W ok' )W ok TC error and TC-RDI eliminated (transition 'W nok' -> 'W ok')
- W nok TC-Fehler oder TC-RDI erkannt (Übergang 'W ok' -> 'W nok')W nok TC error or TC-RDI detected (transition 'W ok' -> 'W nok')
- P ok Kein TC-Fehler und keine TC-RDI erkanntP ok No TC error and no TC-RDI detected
- P nok TC-Fehler oder TC-RDI erkannt. TC-TIM wird nur berücksichtigt, wenn es zu keiner TC-TTI passt, die für die Arbeitspfade definiert sind. Ein TC-TIM-Alarm unterdrückt TC-RDI, z.B. wenn die andere Seite einen Arbeitskanal gebrückt hat (dies würde zu TC-TIM für TC(P) führen und erzwingt eine Einfügung von TC-RDI; diese TC-RDI würde nicht erkannt, und P wäre noch OK).P nok TC error or TC-RDI detected. TC-TIM is only considered if it does not match any TC-TTI that defines for the working paths are. A TC TIM alarm suppressed TC-RDI, e.g. when the other side has bridged a working channel (this would be to TC-TIM for TC (P) lead and enforces an insertion from TC-RDI; this TC RDI would not recognized, and P would be still OK).
Identifizierungs-EreignisseIdentification Events
- W identified in P Signal von Pfad-Segment W wird in Pfad-Segment P erkanntW identified in P signal from path segment W is detected in path segment P.
- W not identified in P Signal von Pfad-Segment W wird nicht in Pfad-Segment P erkanntW not identified in P signal from path segment W is not in Path segment P detected
- W identified in P* Während Pfad-Segment W zu Pfad-Segment P gebrückt wird, wird das Signal von Pfad-Segment W in Pfad-Segment P* erkanntW identified in P * While path segment W is bridged to path segment P, the signal from path seg ment W in path segment P * detected
Zeitgeber-Ereignisse Timer events
- WRB, WRS exp. WRB, WRB Zeitgeber-Funktion ist abgelaufen. WRB, WRS exp. WRB, WRB timer function has expired.
Die
Tabelle am Ende der Spezifikation zeigt eine Ereignis/Zustands-Überprüfung für das Zustandsdiagramm
in
In
Netzwerkelement
NE1 erkennt möglicherweise
TC-TIM (Tandem Connection Trail Trace Identifier Mismatch), abhängig vom
in der externen Tandemverbindung verwendeten TC-TTI (Trail Trace
Identifier). In diesem Fall löst
NE1 ebenfalls eine Ersatzumschaltung wie in
Eine
Alternative zur erzwungenen RDI-Einfügung wie in den obigen Ausführungen
ist in
Diese Alternative benutzt die Tatsache, dass gemäß dem herkömmlichen TC-Protokoll solange RDI erzeugt werden, wie ein Pfad-Segment, auf dem die Tandemverbindung erzeugt wird, ausfällt. Wegen der Ersatzumschaltung wird jedoch der Gesamt-Pfad von 1N zu 1N über das Ersatz-Pfad-Segment 1P wieder aufgebaut, und RDI auf TC1 wird somit automatisch verschwinden. Die alternative Ausführung verschiebt nun die duplizierte TCM-Funktion TC1 von hinter dem Koppelvielfach vor das Koppelvielfach. Auf diese Weise wird das ausgefallene Pfad-Segment von 1W zu 1W ausschließlich durch die duplizierte TC1 überwacht, und RDI werden auf der duplizierten TC1 gesendet, solange der Fehler andauert. Dies erlaubt es, den Status des ausgefallenen Arbeitspfad-Segmentes von der Senke zur Quelle zu melden, wozu TC-RDI ohne Änderung des vorhandenen TCM-Protokolls verwendet wird, d.h. ohne Einführung einer erzwungenen RDI-Einfügungs-Funktion.This alternative uses the fact that, according to the conventional TC protocol, RDI are generated as long as a path segment on which the tandem connection is generated fails. Because of the Er however, the total path from 1N to 1N is rebuilt over the spare path segment 1P, and RDI on TC1 will thus automatically disappear. The alternative version now shifts the duplicated TCM function TC1 from behind the coupling matrix in front of the coupling matrix. In this way, the failed path segment is monitored from 1W to 1W exclusively by the duplicated TC1, and RDIs are sent on the duplicated TC1 as long as the error persists. This allows the status of the failed work path segment to be reported from the sink to the source using TC-RDI without modifying the existing TCM protocol, ie without introducing a forced RDI insertion function.
In einer bevorzugten Verbesserung der vorliegenden Erfindung wird im Fehlerfall eine Netzwerk-Wiederherstellung von einem Netzwerkmanagement-System durchgeführt, um ein neues Pfad- Segment für den benutzten Ersatzpfad aufzubauen. Der Zweck ist, die Anfangs-Schutzkonfiguration (M:N) wieder herzustellen, indem ein neuer Arbeitspfad von den verfügbaren Ressourcen im Netzwerk bereitgestellt wird. Nachdem das neue Pfad-Segment wieder aufgebaut wurde, kann die Rückkehr von der Ersatzumschaltung ausgelöst werden, wie oben erläutert.In A preferred improvement of the present invention is disclosed in U.S. Pat Failure a network recovery from a network management system carried out, to a new path segment for the used Build substitute path. The purpose is the initial protection configuration (M: N) restore by adding a new work path from the available resources provided in the network. After the new path segment again has built up, can the return triggered by the replacement switchover as explained above.
Der Netzwerkmanager kann Pfad-Prioritäten und Prioritäts-Unterbrechungen für die Wiederherstellung berücksichtigen, dies bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass die NEs innerhalb der m:n Pfade während der Ersatzumschaltung verschiedene Prioritäten zu berücksichtigen haben. Dennoch kann eine weitere Verbesserung der vorliegenden Erfindung darin bestehen, die Fähigkeit bereitzustellen, verschiedene Prioritäten der geschützten Pfade für die Ersatzumschaltung in Betracht zu ziehen. Zum Beispiel kann eine bereits aufgebaute Ersatzverbindung für einen geschützten Pfad niedriger Priorität unterbrochen werden, um Verkehr eines ausgefallenen geschützten Pfades höherer Priorität wiederherzustellen. In einer weiteren Verbesserung können im Leerlauf arbeitende Ersatzpfade zusätzlichen Verkehr übertragen.Of the Network Manager can restore path priorities and priority interrupts consider, however, this does not necessarily mean that the NEs are within the m: n paths during the replacement switch have different priorities to consider. Yet may be a further improvement of the present invention therein exist, the ability provide different priorities of the protected paths for the To consider replacement switching. For example, a already established substitute connection for a protected path low priority be interrupted to traffic a failed protected path higher priority restore. In a further improvement can in the Idle spare paths transfer additional traffic.
Ein Hauptgrund zur Einführung des m:n-Schutzes ist die schnelle Reaktionszeit bei Fehlern. Eine zu bevorzugende Architektur ist es, die m:n-Ersatzumschaltung in der zentralen NE-Kontrollinstanz zu steuern, da an einer m:n-Konfiguration mehrere E/A-Karten beteiligt sein werden. Netzwerkelemente in großen Übertragungsnetzen, wie z.B. Querverbindungseinrichtungen, können jedoch aus mehreren E/A-Karten und Koppelvielfach-Karten zusammengesetzt sein, die in mehreren Baugruppenträgern installiert sind, von denen jeder seine eigene Baugruppenträger-Steuerung hat, die mit der zentralen NE-Steuerung kommuniziert und von ihr gesteuert wird. In diesem Fall kann es sein, dass die Datenkommunikations-Architektur zwischen den Baugruppenträger Steuerungen es nicht erlaubt, die Umschaltung in der erforderlichen Reaktionszeit von zum Beispiel weniger als 300 ms durchzuführen.One Main reason for introduction of m: n protection is the fast reaction time for errors. A The preferred architecture is to provide the m: n replacement switch in to control the central NE control instance, as in a m: n configuration multiple I / O cards will be involved. Network elements in large transmission networks, such as. Cross-connect devices, however, can consist of multiple I / O cards and cross-coupler cards be assembled in multiple racks installed each of which has its own rack controller, which are with the central NE control communicates and is controlled by it. In this case, it may be that the data communication architecture between the rack controllers it does not allow switching in the required reaction time of, for example, less than 300 ms.
Es gibt mehrere mögliche Ansätze zur Lösung dieses Problems. Einerseits kann eine Echtzeit-Kommunikation zwischen den Baugruppenträger-Steuerungen und einer NE-zentralen Ersatzumschaltungs-Steuereinheit implementiert werden. Andererseits kann eine Echtzeit-Datenkommunikation zwischen den Baugruppenträger-Steuerungen bereitgestellt werden, um die Ersatzumschaltung zwischen den Baugruppenträger-Steuerungen zu synchronisieren. Und weiterhin kann die Ersatzumschaltung in den Baugruppenträger-Steuerungen mit der Einschränkung implementiert werden, dass alle Arbeits- und Ersatzpfade einer m:n-Schutzgruppe zu einem Baugruppenträger der Abschluss-NEs geleitet werden müssen.It are several possible approaches to the solution this problem. On the one hand, a real-time communication between the rack controllers and a NE central spare switch control unit become. On the other hand, real-time data communication between the rack controllers be provided to the replacement switch between the rack controllers to synchronize. And furthermore, the replacement switch in the rack controllers with the restriction be implemented that all working and spare paths of an m: n protection group to a rack of the final NEs.
Obwohl die Erfindung für ein Segment eines Pfades erläutert wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung gleichermaßen auf den Schutz gesamter Pfade angewendet werden kann.Even though the invention for a segment of a path explained It is obvious that the invention is equally based on the protection of entire paths can be used.
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